CN104669449B - 一种钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钻孔装置，包括底座、机身、钻头升降装置、连接杆钻孔机、至少两个可以独立控制的钻头和导轨，所述钻孔装置一次能够钻多个孔，能够成倍提高钻孔的工作效率，避免多次重复劳动；同时，本发明还提供一种钢筋混凝土支撑梁切割方法，将所述的钻孔装置安装在所述钢筋混凝土支撑梁表面，能够实现一次钻多个间隔的孔，大大提高了所述钻孔切割钢筋混凝土支撑梁的工作效率。

Description

一种钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法

技术领域

本发明属于地下岩土工程施工领域，特别涉及一种钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法。

背景技术

目前，城市的住房建设正处于一个高速发展的阶段，高层和超高层建筑不断涌现，深基坑的数量也呈现一个高速发展的趋势，也经常需要在地形复杂的环境下进行深基坑开挖。为了保护周围建(构)筑物和深基坑自身结构的安全，在施工过程中必须对深基坑进行有效的支护，往往需要在深基坑内增设内支撑系统，钢筋混凝土支撑梁因为能够有效控制基坑变形等诸多优点被广泛用于深基坑内支撑系统，由于建筑工程的复杂性，钢筋混凝土支撑系统的拆除过程往往给周围环境带来许多不良影响。

目前，施工建设市场上，钢筋混凝土支撑的拆除方主要分为三类:机械破碎拆除法、爆破拆除法以及切割拆除方法。切割拆除法与我国大力提倡的绿色环保施工要求相一致，切割拆除方法则分为锯式切割、链式切割和排孔切割，目前工程中应用最多钢筋混凝土支撑切割拆除方法是排孔切割。

目前，在施工建设行业内，排孔切割法拆除钢筋混凝土支撑梁是采用一台钻孔机逐个钻孔，最后形成一排切割孔，然后使用电焊机沿着一排切割孔割断表层保护钢筋网，完成对钢筋混凝土支撑梁的切割。在上述切割过程中所使用的大部分都是固定式钻孔机。固定式钻孔机主要由三大部分组成，电动马达、钻筒、方杆和底座组成。电动马达一般采用功率为2000W-4000W的电动机，两档调速。固定式钻孔机只装配了一个钻筒，因此一次只能钻一个孔，当钢筋混凝土支撑梁横截面尺寸较大时，需要钻孔的数量较多，一次钻一孔效率低下的缺点尤为突出，严重制约了整个工程的施工工期。此外，使用固定式钻孔机进行排孔切割前,需要在钢筋混凝土支撑梁设置若干个固定点,在每个固定点四周设置螺栓,并通过螺栓连接钻孔机的固定支座将钻孔机固定。通常,固定式的钻机在一个固定点上，通过调整工作姿态可以完成3个连续孔的钻孔。以切割一根截面尺寸为1400×1000mm的钢筋混凝土支撑梁为例，大约需要钻14个孔，如果以一个固定点可钻3个孔，需要设立4-5个钻孔机固定点。也就是说，需要先在预定钻机固定点四周钻孔、埋入螺栓，通过螺栓连接钻孔机的固定支座将钻孔机固定，这大大增加了钻孔前期准备工作的工作量，进一步降低了钻孔的工作效率，而且还会增加工人的劳动强度，使得施工成本居高不下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法，用于解决现有的钻孔机一次只能钻一个孔而导致的工作效率低下的问题。本发明提供的钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法一次能够同时钻多个孔，成倍地提高钻孔切割速度和工作效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种钻孔装置，包括：底座、机身、钻头升降装置、连接杆和至少两个独立控制的钻头，所述钻头分别与所述连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端与所述钻头升降装置连接，所述钻头升降装置套设在所述机身上，所述机身固定在所述底座上，每个所述钻头包括一马达、主杆以及钻筒，所述马达通过主杆带动钻筒旋转。

可选的，所述钻孔装置还包括导轨，所述导轨固定在钢筋混凝土支撑梁的表面，所述底座卡设于所述导轨上，所述底座能够沿着所述导轨移动，所述底座通过卡口螺栓固定在所述导轨上。

可选的，所述钻孔装置包括三个独立控制的所述钻头。

可选的，在所述钻孔装置中，所述钻筒包括连接头、若干标准直筒以及薄壁钻头，所述若干标准直筒通过螺纹首尾相连成一长直筒，所述长直筒的一端与所述连接头螺纹连接，所述长直筒的另一端与所述薄壁钻头螺纹连接。

可选的，所述的钻筒直径为100mm-120mm，相邻所述钻筒中心的间距为180mm-220mm。

此外，本发明还提供一种钢筋混凝土支撑梁的切割方法，包括以下步骤:

步骤1：提供一所述钻孔装置；

步骤2：对所述钢筋混凝土支撑梁进行划分区段；

步骤3：针对某一个区段确定每次钻孔个数n和每次钻孔位置，将所述底座固定在一所述钻孔位置上；

步骤4：开始钻孔，形成成排间隔设置的n个钻孔，将所述钻孔装置移动至下一所述钻孔位置并固定；

步骤5：重复所述步骤4，形成成排连续钻孔；

步骤6：沿着所述成排连续钻孔气焊割两侧保护钢筋网；以及

步骤7：重复所述步骤3至所述步骤6，完成对整个所述钢筋混凝土支撑梁的切割；其中，n为大于等于2的整数。

可选的，在所述钢筋混凝土支撑梁的切割方法中，所述钻孔装置还包括导轨，所述导轨固定在钢筋混凝土支撑梁的表面，所述底座卡设于所述导轨上，所述底座能够沿着所述导轨移动，所述底座通过卡扣螺栓固定在所述导轨上；

所述步骤3包括：

将所述导轨固定在所述钢筋混凝土支撑梁的表面；

针对某一个区段确定每次钻孔个数n和每次钻孔位置；

通过卡扣螺栓将所述底座固定在与一所述钻孔位置相对应的所述导轨上；

所述步骤4包括：

开始钻孔，形成成排间隔设置的n个钻孔；

将所述钻孔装置沿着所述导轨移动至下一所述钻孔位置；

通过卡扣螺栓将所述底座固定在与下一所述钻孔位置相对应的所述导轨上。

可选的，在所述钢筋混凝土支撑梁的切割方法中，所述钻孔装置包括三个独立控制的所述钻头。

可选的，在所述钢筋混凝土支撑梁的切割方法中，所述钻筒包括连接头、若干标准直筒以及薄壁钻头，若干所述标准直筒通过螺纹首尾相连成一长直筒，所述长直筒的一端与所述连接头螺纹连接，所述长直筒的另一端与所述薄壁钻头螺纹连接。

可选的，在所述钢筋混凝土支撑梁的切割方法中，所述的钻筒直径为100mm-120mm，相邻所述钻筒中心的间距为180mm-220mm。

相对于现有技术而言，本发明所提供的一种钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法，至少具有以下有益的技术效果：

1、大大提高工作效率、缩短工程工期：所述钻孔装置可以根据工程实际情况需要安装多个所述钻头，可以一次操作就能钻成排的多个间隔孔，避免了多次重复的钻孔工作，以三孔式钻孔装置为例，大约可以提高三倍的工作效率，从而有效地缩短整个工程的施工周期。

2、减少前期准备工作量：所述导轨通过卡扣螺栓安装在钢筋混凝土支撑表面，所述钻孔装置可以沿着所述导轨移动，通过嵌入在所述导轨上导槽内的卡扣螺栓能够很方便地将所述钻孔装置固定在所述导轨上一钻孔位置上，避免了每次移机都需要先钻孔埋膨胀螺栓才能将所述钻孔装置固定，从而大大减少了移机前的准备工作量。

3、有效降低了使用成本：所述钻孔装置能够一次钻多个孔，所述钻孔装置能够很方便在所述导轨上移动和固定，可以有效减低钻孔次数和避免了每次移机时钻孔、埋入螺栓一些前期准备工作，从而降低了使用该钻孔装置的人力成本和时间成本。

附图说明

图1为本发明一实施例中钻孔装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明一实施例中钻孔装置中拼接式结构钻筒的结构示意图；

图4为本发明另一实施例中钻孔装置的结构示意图；

图5为本发明另一实施例中两次钻孔切割示意图；

图6为本发明一实施例的钢筋混凝土支撑梁的切割方法流程图

具体实施方式

以下结合附图和具体实例对本发明提出的钻孔装置和钢筋混凝土支撑梁的切割方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

结合图1和图2，本发明一实施例的钻孔装置100包括：底座1、机身2、钻头升降装置3、连接杆4和至少两个独立控制的钻头5，每个钻头5包括一马达51、主杆52以及钻筒53，马达51通过主杆52带动钻筒53旋转对钢筋混凝土支撑梁9进行钻孔，马达51为统一供电但是可以单独控制；钻头5与连接杆4的一端连接，连接杆4的另一端与钻头升降装置3固定连接，钻头升降装置3套设在机身2上，钻头升降装置3集成安装一个操控手柄和控制装置，通过手动操作操控手柄可以控制钻头升降装置沿着机身2上下移动，从而带动钻头5进刀和退刀；控制装置能够控制马达51的开关和转速，从而实现对钻头5工作状态的单独控制；机身2固定安装在底座1上。在本发明另一个实施例中，如图4所示，优选的，钻孔装置100可以设置至少三个单独控制的钻头5，两侧的钻头5关于中间钻头5对称布置，可以保证钻孔时，平衡两侧所受的支反力，保护钻头升降装置3和连接杆4，同时，设置三个单独控制的钻头，钻孔装置100的重量和外形尺寸适合人工搬运，便于携带和使用。

结合图1至图4，本发明一实施例的钻孔装置100还包括：导轨6，导轨6两端通过卡扣式螺栓卡箍在钢筋混凝土梁9表面。优选的，导轨6采用合金钢制作，能够保证当因为钢筋混凝土支撑梁9的截面尺寸过大需要导轨6长度较长时，导轨6的强度和刚度仍然满足要求，从而保证钻孔装置100工作的稳定性。底座1卡设在导轨6上，并且能够沿着导轨6移动，能够方便、快速地将钻孔装置100移到设定位置，进一步，通过嵌入在导轨1上导槽内的卡扣螺栓能够很方便地将钻孔装置100固定在导轨1上某一位置上，总而言之，通过卡扣螺栓和导轨6能够方便、快速地实现钻孔装置100的移机和钻孔工作前的固定，避免了每次移机前都要钻孔、埋入膨胀螺栓的前期准备工作。

参考图3，钻筒53为拼接式结构，包括连接头531、若干根标准直筒532和薄壁钻头533，若干根标准直筒532首尾通过螺纹相连一长直筒，长直筒的一端与连接头531螺纹连接，长直筒的另一端与薄壁钻头533螺纹连接。工程经验表明，钻机使用过程中损耗最大的就是薄壁钻头533，每次更换时只需更换损坏的薄壁钻头533，其他部分还能继续使用，可以避免其他部分不必要的浪费；通常，钢筋混凝土支撑梁的截面尺寸都是300mm的整数倍，标准直筒的长度一般为300mm，可以根据工程实际情况设置标准直筒532的数量来调整钻筒53的长度，有效地扩大了钻孔装置100的使用范围。

参考图4和图5，在实际工程施工过程中，钻孔过程中相邻孔必须要有一定的搭接范围，最终才能在钢筋混凝土支撑梁上形成一个连通断面，确保整个钢筋混凝土梁9能够被切割开，为此，可以将钻筒33的直径设计为100mm-120mm，钻筒中心的间距定为180mm-220mm。

结合图1至图6说明本发明提供的钢筋混凝土支撑梁的切割方法，包括如下步骤：

步骤1：提供一钻孔装置100。

步骤2：对所述钢筋混凝土支撑梁9进行划分区段。

依据图纸和工程现场实际情况确定钢筋混凝土支撑梁9切割位置及切割顺序，在钢筋混凝土支撑梁9下安装若干支撑系统，该支撑系统为可伸缩、可移动的装配式支撑系统，在支撑系统最上层安装有千斤顶或者螺栓式顶升装置，能够为钢筋混凝土支撑梁施加预支撑力，保证了在钻孔切割作业和起吊作业的安全性；在支撑系统的底部安装有钢制滚轮，可以快速地移动支撑系统，实现快速安装和拆卸支撑系统。

步骤3：针对某一个区段确定每次钻孔个数n和每次钻孔位置，将底座固定在一其中钻孔位置上。

依据钢筋混凝土支撑梁9的截面尺寸和钻头5的尺寸，确定每次钻孔的个数和钻孔次数，钢筋混凝土支撑梁9的宽≤n×钻孔次数+2×保护钢筋网的厚度，保证相邻两个钻孔之间有一定的搭接量，根据钻孔次数确定钻孔位置，并通过螺栓将底座1固定在其中一个位置上，其中n为大于等于2的整数。

步骤4：开始钻孔，形成成排间隔设置的n个钻孔，将所述钻孔装置100移动至下一所述钻孔位置并固定。

通过钻头升降装置3上的控制装置，设定n个钻头的工作状态；手动操作钻头升降装置3上的操控手柄，控制n个钻头向下进行钻孔工作，直至将钢筋混凝土支撑梁9钻通，形成n个成排间隔的通孔；手动操作操控手柄，提升钻头升降装置3，直至钻头5离开钢筋混凝土支撑梁9为止，松开底座1上螺栓，将钻孔装置100移至下一个钻孔位置，并通过螺栓将底座1固定在这个位置上。

步骤5：重复所述步骤4，形成成排连续钻孔。

步骤6：沿着所述成排连续钻孔气焊割两侧保护钢筋网；以及

沿着步骤4中钻孔方向，用气焊割断钢筋混凝土支撑梁9两侧的保护钢筋网，使得钢筋混凝土支撑梁9在该位置处形成一个完全的通断面。

步骤7：重复所述步骤3至所述步骤6，完成对整个所述钢筋混凝土支撑梁的切割。

根据步骤2对钢筋混凝土支撑梁9划分区段结果，重复所述步骤3至所述步骤6，将钢筋混凝土支撑梁9分割成若干段不相连的分段，从而完成对整个所述钢筋混凝土支撑梁的切割。

继续参考图6，本发明一实施例的钻孔装置100还包括：导轨6，导轨6两端通过卡扣式螺栓卡箍在钢筋混凝土梁9表面；底座1卡设在导轨6上，并且能够沿着导轨6移动，能够方便、快速地将钻孔装置100移到设定位置，进一步，通过嵌入在导轨1上导槽内的卡扣螺栓能够很方便地将钻孔装置100固定在导轨1上某一位置上，总而言之，通过卡扣螺栓能够方便、快速地实现钻孔装置100的移机和钻孔工作前的固定，避免了每次移机前都要钻孔、埋入膨胀螺栓的前期准备工作。

步骤3包括：

将导轨1固定在所述钢筋混凝土支撑梁9的表面；

针对某一个区段确定每次钻孔个数n和每次钻孔位置；

通过卡扣螺栓将所述底座2固定在与一所述钻孔位置相对应的所述导轨1上；

所述步骤4包括：

开始钻孔，形成成排间隔设置的n个钻孔；

将钻孔装置100沿着导轨1移动至下一所述钻孔位置；

通过卡扣螺栓将底座2固定在与下一钻孔位置100相对应的导轨1上。

结合图1，图2以及图6，钻孔装置100包括三个独立控制的钻头5。

结合图3和图6，钻筒53为拼接式结构，拼接式结构钻筒53每次更换时只需更换损坏的薄壁钻头533，其他部分还能继续使用，可以避免其他部分不必要的浪费；同时，拼接式结构钻筒53可以根据工程实际情况调整钻筒53的长度，有效地扩大了钻孔装置100的使用范围。

可选的，所述的钻筒直径为100mm-120mm，相邻所述钻筒中心的间距为180mm-220mm。

综上所述，本发明的提供的钻孔装置能够实现一次能够钻多个孔，减少了钻孔次数，提高了钻孔的工作效率；进一步地，本发明的钻孔装置采用导轨式固定和移机方法，避免了每次移机都要钻若干个孔埋膨胀螺栓的前期准备工作，大大减少了移机前的准备工作的工作量；同时，采用本发明提供钻孔装置的钢筋混凝土支撑梁的切割方法，成倍地提高切割速度，大大地提高了钢筋混凝土支撑梁的拆除效率，进一步地，本发明提供的钢筋混凝土支撑梁切割方法中采用了可伸缩，可移动的装配式支撑系统，大大缩短了建立和拆除支撑系统的时间，使得钢筋混凝土支撑梁的切割速度显著提高。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种钻孔装置，用于切割钢筋混凝土支撑梁，其特征在于，包括：底座、机身、钻头升降装置、连接杆和至少两个独立控制的钻头，所述钻头分别与所述连接杆的一端连接，所述连接杆的另一端与所述钻头升降装置连接，所述钻头升降装置套设在所述机身上，所述机身固定在所述底座上，每个所述钻头包括一马达、主杆以及钻筒，所述马达通过所述主杆带动所述钻筒旋转，所述钻筒包括连接头、若干标准直筒以及薄壁钻头，若干所述标准直筒通过螺纹首尾相连成一长直筒，所述长直筒的一端与所述连接头螺纹连接，所述长直筒的另一端与所述薄壁钻头螺纹连接。

2.如权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，还包括导轨，所述导轨固定在所述钢筋混凝土支撑梁的表面，所述底座能够沿着所述导轨移动，所述底座通过卡口螺栓固定在所述导轨上。

3.如权利要求1所述的钻孔装置，其特征在于，包括三个独立控制的所述钻头。

4.如权利要求1至3中任一项所述的钻孔装置，其特征在于，所述的钻筒直径为100mm-120mm，相邻所述钻筒中心的间距为180mm-220mm。

5.一种钢筋混凝土支撑梁的切割方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：提供一种如权利要求1所述的钻孔装置；

步骤2：对所述钢筋混凝土支撑梁进行划分区段；

步骤3：针对某一个区段确定每次钻孔个数n和每次钻孔位置，将所述底座固定在一所述钻孔位置上；

步骤4：开始钻孔，形成成排间隔设置的n个钻孔，将所述钻孔装置移动至下一所述钻孔位置并固定；

步骤5：重复所述步骤4，形成成排连续钻孔；

步骤6：沿着所述成排连续钻孔气焊割两侧保护钢筋网；以及

步骤7：重复所述步骤3至所述步骤6，完成对整个所述钢筋混凝土支撑梁的切割；

其中，n为大于等于2的整数。

6.如权利要求5所述的钢筋混凝土支撑梁的切割方法，其特征在于，所述钻孔装置还包括导轨，所述导轨固定在钢筋混凝土支撑梁的表面，所述底座能够沿着所述导轨移动，所述底座通过卡扣螺栓固定在所述导轨上；

所述步骤3包括：

针对某一个区段确定每次钻孔个数n和每次钻孔位置；

通过卡扣螺栓将所述底座固定在与一所述钻孔位置相对应的所述导轨上；

所述步骤4包括：

开始钻孔，形成成排间隔设置的n个钻孔；

将所述钻孔装置沿着所述导轨移动至下一所述钻孔位置；

通过卡扣螺栓将所述底座固定在与下一所述钻孔位置相对应的所述导轨上。

7.如权利要求5所述的钢筋混凝土支撑梁的切割方法，其特征在于，所述钻孔装置包括三个独立控制的所述钻头。

8.如权利要求5至7中任一项所述的钢筋混凝土支撑梁的切割方法，其特征在于，所述钻筒包括连接头、若干标准直筒以及薄壁钻头，若干所述标准直筒通过螺纹首尾相连成一长直筒，所述长直筒的一端与所述连接头螺纹连接，所述长直筒的另一端与所述薄壁钻头螺纹连接。

9.如权利要求5至7中任一项所述的钢筋混凝土支撑梁的切割方法，其特征在于，所述的钻筒直径为100mm-120mm，相邻所述钻筒中心的间距为180mm-220mm。